CN211696505U - 一种高固有频率的微机械无线加速度、温度二合一传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高固有频率的微机械无线加速度、温度二合一传感器，主要包括底座部分、供电部分、电路部分、密封部分。本实用新型传感器具有高固有频率特性，能够保证传感器在实施设备监测的同时实现设备的故障诊断与排查，保证了传感器数据采集的准确性，更好的实现了设备监测与故障诊断；综合处理了外形尺寸、工程材料、施工应用、密封特性、更新维护等方面因素，其结构紧凑、重心较低、且固定约束非常牢固，非常有利于固有频率的提升，方便了施工及检修人员的操作，并且实现了机械设备的设备监测与故障诊断、以及工厂的无人值守智能化。
Description
技术领域
本实用新型涉及微电子机械技术领域，具体为一种高固有频率的微机械无线加速度、温度二合一传感器。
背景技术
现有技术中公开号为CN 103163326 A的一种高固有频率微机械加速度传感器，包括敏感梁，敏感梁位于主梁正上方，主梁通过过渡区与敏感梁实现连接，敏感梁对称配置在质量块的两端，敏感电阻安置在敏感梁与锚区的相接处，下盖板与质量块连接，具有高固有频率。
目前，上述的压电式加速度、以及传统的温度无线传感器固有频率均比较低，可用频谱较短，无法实现机械设备的故障诊断与排查，而且外形尺寸、工程材料、施工应用、密封特性、更新维护等方面均存在较为明显的可改进点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高固有频率的微机械无线加速度、温度二合一传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种高固有频率的微机械无线加速度、温度二合一传感器，包括：底座部分、供电部分、电路部分以及密封部分；
底座部分，其包括底座、安装盘和安装柱；
供电部分，其包括电池盒、可充电电池和减振片，所述可充电电池设置于电池盒内，且可充电电池的上、下两端再与电池盒之间均设置有减振片；
电路部分，其包括顶层电路板、中层电路板、底层电路板、支撑柱、天线、固定柱和传感器，所述顶层电路板、中层电路板和底层电路板从上之下依次通过支撑柱间隔连接，所述顶层电路板上方连接有天线，所述底层电路板下方通过固定柱与电池盒固定连接，所述传感器内嵌于底座部分中，顶层电路板、中层电路板和底层电路板均通过传感器实现加速度和温度的采集、并通过天线进行传输；
密封部分，其包括外壳和密封圈，所述外壳与底座螺纹连接，且外壳与底座连接处设置有密封圈。
优选的，所述传感器包括热敏传感器和加速度传感器，且热敏传感器设置于靠近安装柱一端。
优选的，所述底座、安装盘和安装柱为一体成型结构，所述安装柱外侧壁设置有螺纹结构，所述安装盘外侧壁设置为外六角结构，所述底座靠近外壳一端侧壁开设有外螺纹且设置有密封圈槽，底座远离外壳一端外壁边缘处设置为弧形。
优选的，所述底座与电池盒之间通过螺钉固定连接。
优选的，所述外壳顶部设置为圆弧宝塔状。
优选的，所述底座选用不锈钢或碳钢。
优选的，所述电池盒和外壳选用尼龙和％碳纤维混合材料。
优选的，所述支撑柱包括外六角尼龙柱、尼龙螺栓和尼龙螺母。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型传感器具有高固有频率特性，能够保证传感器在实施设备监测的同时实现设备的故障诊断与排查；综合处理了外形尺寸、工程材料、施工应用、密封特性、更新维护等方面因素，其结构紧凑、重心较低、且固定约束非常牢固，非常有利于固有频率的提升，方便了施工及检修人员的操作，并且实现了机械设备的设备监测与故障诊断、以及工厂的无人值守智能化。
附图说明
图1为本实用新型的内部结构剖视示意图；
图2为本实用新型的整体结构外部示意图；
图3为本实用新型的底座结构示意图；
图4为本实用新型的三层电路板安装结构示意图。
图中：1底座、2安装盘、3安装柱、4电池盒、5可充电电池、6减振片、7顶层电路板、8中层电路板、9底层电路板、10支撑柱、11天线、12固定柱、13传感器、14外壳、15密封圈、16螺钉。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：
一种高固有频率的微机械无线加速度、温度二合一传感器，主要包括底座部分、供电部分、电路部分、密封部分。
底座部分，其包括底座1、安装盘2和安装柱3，供电部分，其包括电池盒4、可充电电池5和减振片6，电路部分，其包括顶层电路板7、中层电路板8、底层电路板9、支撑柱10、天线11、固定柱12和传感器13，密封部分，其包括外壳14和密封圈15。
其中，对于底座部分，底座1、安装盘2和安装柱3为一体成型结构，传感器13包括热敏传感器和加速度传感器，热敏传感器和加速度传感器均根据实际检测需要选择市面上即可购买到的传感器型号即可，加速度传感器用于检测加速度的信息数据，热敏传感器设置于靠近安装柱3一端，即在安装柱3内部藏有热敏传感器，外部有外螺纹结构，可以在安装的同时将热敏探头靠近监测设备处，安装盘2具有外六角结构，可以方便施工人员通过外六角扳手实现现场的传感器拆卸及拧紧操作；底座1下端边缘处具有弧形特性，有利于固有频率的提升，底座1靠近外壳14一端侧壁开设有外螺纹且设置有密封圈槽。
其中，对于供电部分，可充电电池5设置于电池盒4内，且可充电电池5的上、下两端再与电池盒4之间均设置有减振片6，可充电电池5外侧具有全包裹性质的电池盒4，可以实现设备的防爆功能，的减振片6安装于可充电电池5和电池盒4之间，作用于可充电电池5的上下两侧，可以达到提升固有频率的功能，底座1与电池盒4之间通过螺钉16固定连接，便于电池盒4与底座1的安装固定。
其中，对于电路部分，顶层电路板7、中层电路板8和底层电路板9从上之下依次通过支撑柱10间隔连接，顶层电路板7上方连接有天线11，底层电路板9下方通过固定柱12与电池盒4固定连接，传感器13内嵌于底座部分中，顶层电路板7、中层电路板8和底层电路板9均通过传感器13实现加速度和温度的采集、并通过天线11进行传输，顶层电路板7、中层电路板8和底层电路板9均通过多个支撑柱10将电路板组合固定起来，有利于固有频率的提升，多层电路板通过传感器9实现加速度和温度的采集，并通过天线11发送给远处的无线网关，实现数据的发送与传输。
其中，对于密封部分，外壳14通过内螺纹拧在底座1上的外螺纹上，中间在底座1上留有用于挤压密封圈15的密封圈槽，实现设备的密封性，保护设备内部的供电部分和电路部分；外壳14顶端为带有圆弧的宝塔形，有利于固有频率的提升。
最后，如说明书附图1所示的减振片6可以起到减小电池盒4内可充电电池5的振动，提升设备的整体固有频率，如果想要更进一步实现固有频率的提升，可以考虑向电池盒4内灌入环氧树脂等可凝固型工程塑料，更换电池时需将可充电电池5和电池盒4一起更换，换上满电的可充电电池5和电池盒4并将亏电的可充电电池5和电池盒4带离现场进行充电。
其中，如说明书附图3所示的内部三层电路板的俯视图，环环相扣、尺寸配合，有利于现场电池的更换与PCB的拆装。
作为一个优选，底座1采用弹性模量及密度较高、泊松比较低的不锈钢或者碳钢材质。
作为一个优选，电池盒4和外壳14采用工程塑料中弹性模量及密度较高、泊松比较低的尼龙+35％碳纤维材质。
作为一个优选，支撑柱10采用密度较低的外六角尼龙柱和尼龙螺栓、尼龙螺母，整体结构在不影响使用情况的前提下越紧凑越好、重心越低越好、固定约束越牢固越好，均有利用固有频率的提升，保证了传感器数据采集的准确性，更好的实现了设备监测与故障诊断。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种高固有频率的微机械无线加速度、温度二合一传感器，其特征在于，包括：底座部分、供电部分、电路部分以及密封部分；
底座部分，其包括底座(1)、安装盘(2)和安装柱(3)；
供电部分，其包括电池盒(4)、可充电电池(5)和减振片(6)，所述可充电电池(5)设置于电池盒(4)内，且可充电电池(5)的上、下两端再与电池盒(4)之间均设置有减振片(6)；
电路部分，其包括顶层电路板(7)、中层电路板(8)、底层电路板(9)、支撑柱(10)、天线(11)、固定柱(12)和传感器(13)，所述顶层电路板(7)、中层电路板(8)和底层电路板(9)从上之下依次通过支撑柱(10)间隔连接，所述顶层电路板(7)上方连接有天线(11)，所述底层电路板(9)下方通过固定柱(12)与电池盒(4)固定连接，所述传感器(13)内嵌于底座部分中，顶层电路板(7)、中层电路板(8)和底层电路板(9)均通过传感器(13)实现加速度和温度的采集、并通过天线(11)进行传输；
密封部分，其包括外壳(14)和密封圈(15)，所述外壳(14)与底座(1)螺纹连接，且外壳(14)与底座(1)连接处设置有密封圈(15)。
2.根据权利要求1所述的一种高固有频率的微机械无线加速度、温度二合一传感器，其特征在于：所述传感器(13)包括热敏传感器和加速度传感器，且热敏传感器设置于靠近安装柱(3)一端。
3.根据权利要求1所述的一种高固有频率的微机械无线加速度、温度二合一传感器，其特征在于：所述底座(1)、安装盘(2)和安装柱(3)为一体成型结构，所述安装柱(3)外侧壁设置有螺纹结构，所述安装盘(2)外侧壁设置为外六角结构，所述底座(1)靠近外壳(14)一端侧壁开设有外螺纹且设置有密封圈槽，底座(1)远离外壳(14)一端外壁边缘处设置为弧形。
4.根据权利要求1所述的一种高固有频率的微机械无线加速度、温度二合一传感器，其特征在于：所述底座(1)与电池盒(4)之间通过螺钉(16)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种高固有频率的微机械无线加速度、温度二合一传感器，其特征在于：所述外壳(14)顶部设置为圆弧宝塔状。
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